РОЛЬ НЕЙРОМЕДИАТОРОВ В ПАТОГЕНЕЗЕ ГЛИОМЫ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Abstracts Nationwide scientific forum of students with international participation «STUDENT SCIENCE - 2020»

транспортирующие и депонирующие селен. Селеноцистеин не имеет своего кодона в генетическом коде, а кодируется стоп-кодоном, если матричная РНК содержит secic — элемент — последовательность нуклеотидов, необходимая для вставки селеноцистеина в селенопротеин. Происходит трансляционное перекодирование. Селеноцистеина нет в свободном виде в организме, его синтез происходит прямо на специфической тРНК Ser-sec-тРНК. Пустая sec-тРНК ацили-руется серином при помощи серил-тРНК-лигазы, селенид активируется фосфорилированием с затратой АТФ селенофосфатсинтетазой, пиридоксальзависимая селеноцистеинсинтаза замещает гидроксильную группу серина на селенид. образуя селеноцистеил^с-т-РНК. Для синтеза селенопротеинов кроме этой тРНК и secic-элемента в мРНК необходимы также Sec-специ-фичный фактор элонгации eEFSec и белок SBP2, необходимый для связывания SECIC-элемен-та с фактором элонгации eEFSec. Формируется комплекс, включающий SECIC-элемент мРНК, SBP2, 28SрРНК и фактор eEFSec . Сформировавшийся комплекс взаимодействует с Ser-sec-тРНК, что приводит к встраиванию селеноцистеина в растущий полипептид напротив стоп-ко-дона [2]. Источником селена, необходимого для синтеза селеноцистеина, является пища. Его дефицит/избыток являются причиной многих заболеваний взрослых и детей: алиментарная мышечная дистрофия («беломышечная болезнь»), эндемическая фетальная кардиомиопатия («болезнь Кешана»), нарушение функций почек и печени — при дефиците и нестабильное психическое состояние, эритема кожи и бронхопневмония при передозировке [3].

Выводы: трансляционное перекодирование расширяет возможности генетического кода, позволяя включать в состав белков неканонические аминокислоты и синтезировать необходимые организму селенопротеины. Дефицит или избыток селена вызывают заболевания у взрослых и детей [1]. Литература

1. O.A. Громова, И.В. Гоголева. Селен — впечатляющие итоги и перспективы применения. Трудный пациент. ГОУ ВПО Ивановская Государственная Медицинская Академия Росмед-технологий, 2007. том 5, № 14, С. 25-30.

2. Е.Г. Варламова, М.В. Гольтяев и др. Биосинтез и механизм встраивания селеноцистеина в синтезируемые белки: МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ, 2013. том 47, № 4, С. 558-567.

3. Решетник Л.А., Парфенова Е.О. Селен и здоровье человека. Образ жизни, экология., 2000. вып. 54, С. 20-25, ИГМУ.

РОЛЬ НЕЙРОМЕДИАТОРОВ В ПАТОГЕНЕЗЕ ГЛИОМЫ

Дик А. П.

Научный руководитель: к.м.н. доцент Литвиненко Любовь Александровна Кафедра биологической химии

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Контактная информация: Анастасия Петровна — студентка 3 курса Лечебного факультета, медицинская биофизика. E-mail: dik_anastasia@mail.ru

Ключевые слова: глиома; нейромедиаторы; синаптическая связь; лечение.

Актуальность: изучение биохимии глиом представляет актуальную задачу молекулярной биологии, фундаментальной медицины и онкологии в связи с тем, что глиомы — наиболее распространенные злокачественные опухоли мозга, при которых перерождаются клетки глии. Лечение глиом затруднено, так как в течение длительного времени болезнь прогрессирует почти бессимптомно, не происходит формирования плотной оформленной опухоли. Она равномерно пронизывает ткань мозга, соответственно, ее практически невозможно удалить хирургически. В настоящее время проводятся немногочисленные исследования, направленные на изучение взаимодействия злокачественных глиальных клеток с нормальными нейронными цепями и на разработку методов лечения, замедляющих прогрессирование рака и восстанавливающих функции ЦНС.

Цель исследования: изучить участие нейромедиаторов в патогенезе глиомы, особенности ее инвазии, подходы к лечению по современным научным материалам. Материалы и методы: обзор современной научной литературы.

FORCIPE

VOL. 3 SUPPLEMENT 2020

ISSN 2658-4174

Материалы всероссийского научного форума студентов с международным участием «СТУДЕНЧЕСКАЯ НАУКА - 2020» 119

Результаты: злокачественные глиальные клетки объединяются в сеть и подключаются к нейронным цепям, образуя лже-синапсы с использованием тех же молекулярных механизмов, что и здоровые нейроны [1]. Передача сигналов посредством NMDA-рецепторов способствует колонизации и росту раковых клеток. Повреждение AMPA-рецепторов клеток глиомы или их фармакологическое блокирование по принципу конкурентного ингибирования приводит к снижению кальций-зависимой инвазивности опухолевых клеток, снижению пролиферации и роста глиомы. AMPA-рецепторы глиомы имеют фармакологические отличия в субъединице GluA2 от рецепторов в нейроне [3]. Метастазирующие из других тканей в мозг клетки ведут себя сходно со злокачественными глиальными клетками. С целью восстановления функционирующих нейронов с использованием глии ведется разработка молекулярной комбинации лекарственных препаратов, преобразующей астроциты в нейроны. В исследованиях Jiu-Chao Yin и соавторов до 70% астроцитов были успешно превращены в функциональные нейроны [2].

Выводы: анализ современных литературных источников показал существование прямой синаптической связи между нейронами и клетками глиомы, что имеет большое клиническое значение. Разрыв этой связи является важным путем снижения прогрессирования рака головного мозга. Наиболее многообещающим направлением разработки методов лечения глиом является дальнейшее изучение зависимости роста опухоли от концентрации нейромедиаторов, активности синаптических рецепторов и воздействия на них лекарственных препаратов. Литература

1. Andres Barria, «Dangerous liaisons as tumour cells form synapses with neurons», Nature 573, 499-501, 2019.

2. Jiu-Chao Yin, Lei Zhang, Ning-Xin Ma, «Chemical Conversion of Human Fetal Astrocytes into Neurons through Modulation of Multiple Signaling Pathways», Stem Cell Reports, Vol. 12, P488-501, March 5, 2019.

3. Шаронова И.Н., Электрофизиологическое исследование механизмов действия эндогенных и экзогенных модуляторов ионотропных рецепторов в нейронах головного мозга, Диссертация на соискание ученой степени к.м.н. , Москва, 2014.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ CAS 9 БЕЛКОВ В МЕДИЦИНЕ

Исмаилова Л. Э.

Научный руководитель: к.б.н. доцент Вольхина Ирина Витальевна, д.м.н. профессор Данилова Любовь Андреевна Кафедра биологической химии

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Контактная информация: Исмаилова Лейла Эльмановна — студент 2 курса Лечебного факультета. E-mail: leila. ismailovaa3@yandex.ru

Ключевые слова: CAS 9 белки, гидовая РНК система CRISPR/Cas9, мышечная дистрофия Дюшенна (МДД).

Актуальность: Cas9 — это управляемая при помощи РНК-гидов эндонуклеаза, связанная с адаптивной иммунной системой СЯ^РЯ. Данный белок активно используют для создания точечных разрывов в двойной спирали ДНК, и поэтому он становится значимым инструментом редактирования генома [2].

Цель исследования: изучение механизмов работы системы CRISPR/Cas9 на примере лечения мышей с мышечной дистрофией Дюшенна.

Материалы и методы: изучение, сравнение и анализ данных современной научной литературы и ресурсов интернета по данной теме.

Результаты: для использования CRISPR/Cas9 определяют последовательность участка генома человека, изменения в котором вызывают проблемы со здоровьем, создавая специфическую гидовую РНК для распознавания дефектного участка. Направляющая РНК присоединяется к вырезающему энзиму ДНК белку Cas9, и затем этот комплекс вводится в клетки-мишени. Структура данного комплекса Cas9 с гРНК определяет простоту работы с ней. Достаточно

FORCIPE

ТОМ 3 СПЕЦВЫПУСК 2020

eISSN 2658-4182